Урок информатики


Предмет: Информатика и ИКТ. Класс: 8. Учитель: М.С. Демченко

Тема: «История развития вычислительной техники»

Цели урока:

Образовательные:

систематизировать знания об истории развития вычислительной техники;

научиться определять поколения ЭВМ по основным характеристикам.

Развивающие:

развивать логическое мышление, умение делать выводы и обобщения;

развивать память.

Воспитательные:

воспитывать организованность, внимательность.

План урока:

Орг. момент.

Изучение материала с использованием мультимедийной презентации.

Выполнение тестовой работы.

Итоги урока.

Ход урока

1. Орг. момент.

2. Изучение материала с использованием презентации.

1) Ознакомление с темой урока и планом изучения темы (1 и 2 слайды).

2) Вычисления в доэлектронную эпоху.

(3 слайд) Потребность счета у человек возникла ещё в доисторические времена. Древнейший метод счета предметов заключался в сопоставлении предметов некоторой группы (например, животных) с предметами другой группы, играющей роль счетного эталона. У большинства народов первым таким эталоном были пальцы (счет на пальцах).  Расширяющиеся потребности в счете заставили людей употреблять другие счетные эталоны (зарубки на палочке, узлы на веревке и т. д.).

(4 слайд) Каждый школьник хорошо знаком со счетными палочками, которые использовались в качестве счетного эталона в первом классе.

(4-5 слайды) В древнем мире при счете большого количества предметов для обозначения определенного их количества (у большинства народов — десяти) стали применять новый знак, например, зарубку на другой палочке. Первым вычислительным устройством, в котором стал применяться этот метод, стал абак. Древнегреческий абак представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая — десяткам и т. д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующий разряд. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками.

(6 слайд) По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений (денежных расчетов, задач измерений расстояний, времени, площадей и т. д.) возникла потребность в арифметических вычислениях.

Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) стали использовать абак, а позже — счеты.

(7 слайд) Развитие науки и техники требовало проведения все более сложных математических расчетов, и в XIX веке были изобретены механические счетные машины — арифмометры. Арифмометры могли не только складывать, вычитать, умножать и делить числа, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и т. д.

(8 слайд) В середине XIX века английский математик Чарльз Бэббидж выдвинул идею создания программно управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати.

(9 слайд) Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз современных компьютеров) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Аналитическая машина состоит из четырех тысяч стальных деталей и весит три тонны.

Вычисления    производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс (дочь английского поэта Джорджа Байрона).

(10 слайд) Графиню Лавлейс считают первым программистом, и в ее честь назван язык программирования АДА.

(11 слайд) Программы записывались на перфокарты путем пробития в определенном порядке отверстий в плотных бумажных карточках. Затем перфокарты помещались в Аналитическую машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла вычислительные операции в соответствии с заданной программой.

3) Развитие электронно-вычислительной техники. ЭВМ первого поколения

(12 слайд)   В 40-е годы XX века начались работы по созданию первых электронно-вычислительных машин, в которых на смену механическим деталям пришли электронные лампы. ЭВМ первого поколения требовали для своего размещения больших залов, так как в них использовались десятки тысяч электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупнейших научно-исследовательских центрах.

(13 слайд) В 1945 году в США был построен ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный числовой интегратор и калькулятор), а в 1950 году в СССР была создана МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина).

(14 слайд) ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью несколько тысяч операций в секунду, последовательность выполнения которых задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и 0. 

4) ЭВМ второго поколения

(15 слайд) В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, основанные на новой элементной базе — транзисторах, которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляет значительно меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.

(16 слайд) В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая Электронная Счетная Машина), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.

(17 слайд) В БЭСМ-6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах для хранения программ и данных, а также алфавитно-цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений. Работа программистов по разработке программ существенно упростилась, так как стала проводиться с использованием языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.).

5) ЭВМ третьего поколения

(18 слайд) Начиная с 70-х годов прошлого века, в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы. В интегральной схеме (маленькой полупроводниковой пластине) могут быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имеет размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса.

(19 слайд) ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и были доступными для большинства научных институтов и высших учебных заведений.

6) Персональные компьютеры

(20 слайд) Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных схем — БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступить к выпуску компактных персональных компьютеров, доступных для массового пользователя.

(21 слайд) Первым персональным компьютером был Аррle II («дедушка» современных компьютеров Маcintosh), созданный в 1977 году. В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IВМ РС («дедушек» современных IВМ-совместимых компьютеров).

(22 слайд) Современные  персональные  компьютеры компактны и обладают в тысячи  раз  большим  быстродействием по сравнению с первыми персональными   компьютерами   (могут   выполнять несколько миллиардов операций в секунду).

7) Современные супер-ЭВМ

(23 слайд)   Это многопроцессорные комплексы, которые позволяют добиться очень высокой производительности и могут применяться для расчетов в реальном времени в метеорологии, военном деле, науке и т. д.

3. Выполнение тестовой работы.

Тестовую работу учащиеся выполняют за компьютером. Тест создается в программе My Test, которую можно скачать с портала Klyaksa.net.

Вопросы теста:

Какой предмет (предметы) являлись счетным эталоном у большинства народов в доисторические времена?

Пальцы

Счеты

Абак

В древнем мире при счете большого количества предметов для обозначения определенного их количества применяли зарубку на палочке. Определите первое вычислительное устройство, в котором стал применяться этот метод.

Пальцы

Счеты

Абак

Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) в доэлектронную эпоху использовали

Арифмометры

Счеты

Пальцы

XIX веке были изобретены механические счетные машины

Компьютеры

Арифмометры

Счеты

Программно управляемая счетная машина, имеющая арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати была изобретена

Дж. Фон Нейманом

английским математиком Чарльзом Бэббиджем

леди Адой Лавлейс

Первый программист

Дж. Фон Нейман

английский математик Чарльз Бэббидж

леди Ада Лавлейс

Программы для Аналитическую машины Бэббиджа, записывались на

перфокарты

транзисторы

бумагу

Основной элемент ЭВМ первого поколения:

транзистор

интегральная схема

Сверхбольшая интегральная схема (процессор)

электронные лампы.

Основной элемент ЭВМ второго поколения:

 транзистор

интегральная схема

Сверхбольшая интегральная схема (процессор)

электронные лампы

 Основной элемент ЭВМ третьего поколения:

 транзистор

интегральная схема

Сверхбольшая интегральная схема (процессор)

электронные лампы

 Основной элемент персональных компьютеров

 транзистор

интегральная схема

Сверхбольшая интегральная схема (процессор)

электронные лампы

 В 1945 году в США был построен

БЭСМ-6

ENIAC

МЭСМ.

 В 1950 году в СССР была создана

БЭСМ-6

ENIAC

МЭСМ.

В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения

БЭСМ-6

ENIAC

МЭСМ.

4. Итоги урока.

Учащиеся отвечают на контрольные вопросы. (24 слайд)

Почему современные персональные компьютеры в сотни раз меньше, но при этом в сотни тысяч раз быстрее ЭВМ первого поколения?

Почему современные персональные компьютеры доступны для массового потребителя?

Оценки, полученные за тестовую работу, учащиеся выставляют в журнал.

Домашнее задание: изучить тему №24






See also:

Урок информатики


Предмет: Информатика и ИКТ. Класс: 8. Учитель: М.С. Демченко.

Тема: «Понятие, свойства и способы представления алгоритма».

Цель урока: Приобретение теоретических знаний в области алгоритмики.

Задачи урока

Образовательная: организовать и направить познавательную деятельность учащихся на понимание сути алгоритмов, их свойств, способов представления.

Развивающая: развитие внимания, восприятия, самостоятельного анализа, познавательного интереса у учащихся, умения обобщать и сравнивать; формирование ключевых компетенций, а также активизация творческой деятельности учащихся.

Воспитательная: показать связь данной темы с практикой; формирование умения четко организовать самостоятельную и групповую работу.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока.

1.Организационный момент.

2. Постановка цели: Сегодня поговорим о разнообразных событиях — привычных и сложных, но имеющих нечто общее.

Рассмотрим ряд задач:

распланировать свой день;

испечь торт;

как добраться до пункта назначения, если известен маршрут;

решить задачу на компьютере;

тронуться с места на автомобиле (велосипеде);

Что важно при решении этих задач, с чего начинается решение?

Да, порядок выполнения отдельных действий, приводящий к поставленной цели. Следовательно, чтобы решить задачу, сначала ее необходимо алгоритмизировать.

Итак, определена тема урока: «Понятие, свойства и способы представления алгоритма»

3. Изучение нового материала

Умение выделять алгоритмическую суть явления и строить алгоритмы очень важно для человека любой профессии.

Алгоритмическое мышление – искусство размышлять, умение планировать свои действия, способность предусматривать различные обстоятельства и поступать соответственно с ними.

Понятие алгоритма ценно не только практическим использованием, оно имеет важное общеобразовательное и мировоззренческое значение. Навыки алгоритмического мышления способствуют формированию особого стиля культуры человека, составляющими которого являются:

целеустремленность и сосредоточенность;

объективность и точность;

логичность и последовательность в планировании и выполнении своих действий;

умение четко и лаконично выражать свои мысли;

правильно ставить задачу и находить окончательные пути ее решения;

быстро ориентироваться в стремительном потоке информации.

Слово «алгоритм» пришло с Востока, в результате перевода с арабского на европейские языки имени ученого IX века Аль-Хорезми, который изложил правила математических действий над числами в позиционной десятичной системе счисления.

(Аль-Хорезми [имя] + Аритмос [число] → алгоритм)

Таким образом, понятие алгоритм возникло много раньше появления ЭВМ. В то же время можно смело утверждать, что алгоритмы и алгоритмические процессы неотделимы от нашей жизни.

Как сформулировать понятие алгоритма?

Определение алгоритма

Алгоритм – система точных и понятных предписаний (команд, инструкций, директив) о содержании и последовательности выполнения конечного числа действий, необходимых для решения любой задачи данного типа. Как всякий объект, алгоритм имеет название (имя). Также алгоритм имеет начало и конец.

Понятие алгоритма в информатике является фундаментальным, т. е. таким, которое не определяется через другие, более простые понятия.

Исполнитель алгоритмов

Задача составления алгоритма не имеет смысла, если не известны или не учитываются возможности его исполнителя, ведь выполнимость алгоритма зависит от того, какие действия может совершить исполнитель (СКИ – система команд исполнителя).

Например, прочесть алгоритм решения уравнения сможет и первоклассник, а выполнить его, конечно же, нет.

С другой стороны, малыш трех лет не сможет прочесть правила (алгоритм) поведения за столом во время еды, но выполнить их сможет, если ему о них рассказать и показать, что они обозначают.

Команда алгоритма правильна, если исполнитель ее понял и умеет выполнить.

Кто может являться исполнителем алгоритмов?

В качестве исполнителя алгоритмов можно рассматривать человека, любые технические устройства, среди которых особое место занимает компьютер. Компьютер может выполнять только точно определенные операции, в отличие от человека, получившего команду: «Купи чего-нибудь вкусненького» и имеющего возможность сориентироваться в ситуации.

Алгоритм обладает следующими свойствами

Дискретность (от лат. discretus – разделенный, прерывистый) указывает, что любой алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке. Образованная структура алгоритма оказывается дискретной: только выполнив одну команду, исполнитель сможет приступить к выполнению следующей.

Детерминированность (от лат. determinate – определенность, точность) указывает, что любое действие алгоритма должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае. При этом каждая команда алгоритма входит в состав системы команд исполнителя.

Конечность определяет, что каждое действие в отдельности и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения.

Результативность требует, чтобы в алгоритме не было ошибок, т.е. при точном исполнении всех команд процесс решения задачи должен прекратиться за конечное число шагов и при этом должен быть получен определенный постановкой задачи результат (ответ).

Массовость. Это свойство показывает, что один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными, т.е. применять при решении всего класса задач данного типа, отвечающих общей постановке задачи. Пример: алгоритмы «Решение квадратного уравнения», «Приготовить бутерброд».

Алгоритмом также называется информационный процесс, обладающий следующими свойствами:

Наличие исполнителя преобразований (с его системой команд).

Разбиение всего процесса преобразования на отдельные команды (понятные исполнителю).

Определено начальное состояние объекта (над которым производится преобразование) и его требуемое конечное состояние (цель преобразования).

Типовые конструкции алгоритмов

Линейная.

Циклическая.

Разветвляющаяся.

Вспомогательная.

Тип алгоритма определяется характером решаемой (в соответствии с его командами) задачи.

Линейный (последовательный) алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке.

Циклический – описание действий или группы действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Совокупность повторяющихся действий – тело цикла.

Разветвляющийся – алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий. Условие – выражение, находящееся между словом «если» и словом «то» и принимающее значение «истина» (ветвь «да») или «ложь» (ветвь «нет»). Возможна полная и неполная форма ветвления.

Вспомогательный – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя. Вспомогательному алгоритму должно быть присвоено имя.

Способы описания алгоритмов

на естественном языке;

на специальном (формальном) языке;

с помощью формул, рисунков, таблиц;

с помощью стандартных графических объектов (геометрических фигур) – блок-схемы.

Основные элементы блок-схемы

4. Закрепление знаний

Составить алгоритмы по заготовкам блок-схем:

Домашнее задание

Проиллюстрировать на примерах свойства алгоритмов.

5. Итоги урока, выставление оценок.






See also:
Яндекс.Метрика